测量车辆能量回收效率的试验方法和装置与流程

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种测量车辆能量回收效率的试验方法和装置。

背景技术：

相关技术中，目前大部分纯电动汽车的对制动能量不能有效的利用，且其仅局限于车辆的某种工况下进行制动能量回收，不能根据车辆的全工况对车辆的执行相应的控制策略，导致能量利用率不高。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出测量车辆能量回收效率的试验方法。该试验方法能够得到车辆全工况下的制动能量回收效率，从而有助于制定有效的最大化能量回收转矩控制策略，提升车辆性能。

本发明还提出了一种用于测量车辆能量回收效率的装置。

根据本发明的测量车辆能量回收效率的试验方法包括：s1：控制所述车辆的车轮转动并维持所述车轮保持当前转速；s2：踩下制动踏板并控制制动踏板保持第一变量和第二变量；s3：获取所述车轮在制动过程中车轮的轮边扭矩以及驱动轴扭矩，并根据轮边扭矩以及所述驱动轴扭矩计算制动能量回收效率；s4：改变所述当前转速的取值并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3；s5：改变所述第一变量的取值并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4；s6：改变所述制动踏板的第二变量的取值并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5；其中，所述第一变量与所述第二变量中的一个为所述制动踏板开度，所述第一变量与所述第二变量中的另一个为所述制动踏板的踩踏速度。

根据本发明的测量车辆能量回收效率的试验方法，该试验方法能够测量不同的车轮转速、不同的制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度对制动能量回收效率的影响，并通过对车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度进行控制，从而得到车辆的全部工况下的制动能量回收效率，进而技术开发人员能够制定最大化能量回收转矩控制策略，降低能量的损耗，提升车辆性能。

根据本发明的一个实施例，所述的测量车辆能量回收效率的试验方法还包括：s7：改变所述车辆的能量回收等级并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6。

根据本发明的一个实施例，所述的测量车辆能量回收效率的试验方法还包括：s8：改变所述车辆的电池的电量并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6。

根据本发明的一个实施例，所述的测量车辆能量回收效率的试验方法还包括：s9：改变所述车辆的电池的温度并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6。

根据本发明的一个实施例，所述根据轮边扭矩以及所述驱动轴扭矩计算制动能量回收效率包括：获取所述车轮的轮边扭矩t1以及对应该车轮的驱动轴扭矩t2，获取所述车轮的当前转速n；所述车轮的能量w1，所述w1=∫t1*n/9550dt；所述驱动轴的可回收能量w2，所述w2=∫t2*n/9550dt；所述车轮的制动能量回收效率η满足：η=w2/w1。

根据本发明的一个实施例，所述的测量车辆能量回收效率的试验方法还包括：s10：计算所述车轮的制动能量损耗w3，所述w3=w1-w2。

根据本发明的一个实施例，所述车轮包括与驱动轴相连的第一车轮和第二车轮，所述第一车轮的扭矩为t3，所述第二车轮的扭矩为t4，所述轮边扭矩t1满足：t1=t3+t4。根据本发明的一个实施例，所述驱动轴包括：连接变速箱输出端与第一车轮的第一半轴以及连接所述变速箱输出端与第二车轮的第二半轴；所述第一半轴的扭矩为t5，所述第二半轴的扭矩为t6，所述驱动轴扭矩t2满足：t2=t5+t6。

根据本发明的用于测量车辆能量回收效率的装置包括：测功机、车轮扭矩采集装置、驱动轴扭矩采集装置、制动踏板开度控制装置和数据采集装置，所述测功机与所述车辆的车轮相连且适于测量所述车轮的当前转速；所述车轮扭矩采集装置设置于车轮的轮毂轴承以适于采集轮边扭矩；所述驱动轴扭矩采集装置设置于驱动轴以适于采集驱动轴扭矩；所述制动踏板开度控制装置适于模拟所述制动踏板在不同状态下的控制信号以令所述车辆接收所述控制信号后改变所述车轮的制动介入情况；所述数据采集装置分别与所述测功机、车轮扭矩采集装置、制动踏板开度控制装置和所述制动踏板开度控制装置电连接以适于采集所述当前转速、所述轮边扭矩、所述驱动轴扭矩以及所述制动踏板的状态。

根据本发明的用于测量车辆能量回收效率的装置，该装置能够测量不同的车轮转速、不同的制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度对制动能量回收效率的影响，并通过对车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度进行控制，从而得到车辆的全部工况下的制动能量回收效率，进而技术开发人员能够制定最大化能量回收转矩控制策略，降低能量的损耗，提升车辆性能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的测量车辆能量回收效率的试验方法的流程图；

图2是根据本发明的车辆示意图；

图3是根据本发明的测量车辆能量回收效率的试验方法的数据表。

附图标记：

驱动轴10，第一半轴11，第二半轴12，车轮20，第一车轮21，第二车轮22，

应变片30，六分力适配器40。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的测量车辆能量回收效率的试验方法。

根据本发明的测量车辆能量回收效率的试验方法包括，s1：控制车辆的车轮转动并维持车轮保持当前转速；s2：踩下制动踏板并控制制动踏板保持第一变量和第二变量；s3：获取车轮在制动过程中车轮的轮边扭矩以及驱动轴扭矩，并根据轮边扭矩以及驱动轴扭矩计算制动能量回收效率；s4：改变当前转速的取值并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3；s5：改变第一变量的取值并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4；s6：改变制动踏板的第二变量的取值并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5；其中，第一变量与第二变量中的一个为制动踏板开度，第一变量与第二变量中的另一个为制动踏板的踩踏速度。

其中，改变当前转速的取值并重复s1、步骤s2、步骤s3，以使车轮的转速与制动踏板开度和制动踏板的踩踏速度能够建立相应的关系，并得到在相同的制动踏板开度和相同的制动踏板的踩踏速度下，车辆转速对制动能量回收效率的影响。

进一步地，改变制动踏板开度的取值并重复重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4，以使车轮的转速与制动踏板开度和制动踏板的踩踏速度能够建立相应的关系，并得到在相同的制动踏板的踩踏速度下，车轮的转速和制动踏板开度对制动能量回收效率的影响。

更进一步地，改变制动踏板的第二变量的取值并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5，以使车轮的转速与制动踏板开度和制动踏板的踩踏速度能够建立相应的关系，并根据车轮的转速、制动踏板开度和制动踏板的踩踏速度能够建立相应的关系，以得到车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度对制动能量回收效率的影响，以使车辆能够测得在全部工况下的制动能量回收效率。

根据本发明的测量车辆能量回收效率的试验方法，该试验方法能够测量不同的车轮转速、不同的制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度对制动能量回收效率的影响，并通过对车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度进行控制，从而得到车辆的全部工况下的制动能量回收效率，进而技术开发人员能够制定最大化能量回收转矩控制策略，降低能量的损耗，提升车辆性能。

根据本发明的一个实施例，测量车辆能量回收效率的试验方法还包括：s7：改变车辆的能量回收等级并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6。

车辆具有多个能量回收等级，在不同的车辆能量回收等级下重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6，可以检测在不同的能量回收等级下，车辆制动能量回收效率；从而得知，不同的能量回收等级对制动能量回收效率的影响，进一步细化了车辆对制动能量回收效率的影响因素，进而使技术开发人员能够制定最大化能量回收转矩控制策略，降低能量的损耗，提升车辆性能。

根据本发明的一个实施例，测量车辆能量回收效率的试验方法还包括：s8：改变车辆的电池的电量并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6。

车辆的电池在不同的电量下对制动能量回收效率不同，可通过不断改变车辆的电池电量并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6，以使车辆电池的电量与车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度建立对应的关系，并在该建立的关系下测量车辆制动能量回收效率。可以理解，在车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度建立对应的关系上，加入车辆电池的电量，并通过改变电池的电量以测量不同的电量下制动能量回收效率，从而可以得到车辆电池在不同电量对车辆执行不同的控制策略，以提高对制动能量回收效率。

根据本发明的一个实施例，测量车辆能量回收效率的试验方法还包括：s9：改变车辆的电池的温度并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6。

车辆的电池在不同的温度下对制动能量回收效率不同，可通过不断改变车辆的电池温度并重复步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5、步骤s6，以使车辆电池的温度与车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度建立对应的关系，并在该建立的关系下制动能量回收效率。可以理解，在车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度建立对应的关系上，再加入车辆电池的温度，并通过改变电池的温度以测量不同的温度下制动能量回收效率，从而可以得到车辆电池在不同温度对车辆执行不同的控制策略，以提高对制动能量回收效率。

根据本发明的一个实施例，根据轮边扭矩以及驱动轴10扭矩计算制动能量回收效率包括：获取车轮20的轮边扭矩t1以及对应该车轮20的驱动轴10扭矩t2，获取车轮20的当前转速n；车轮20的能量w1，w1=∫t1*n/9550dt；驱动轴10的可回收能量w2，w2=∫t2*n/9550dt；车轮20的制动能量回收效率η满足：η=w2/w1。

具体地，车轮20包括与驱动轴10相连的第一车轮21和第二车轮22，第一车轮21和第二车轮22上设置有六分力适配器40器，六分力适配器40器安装在轮毂上，通过六分力适配器40器测量第一车轮21和第二车轮22的扭矩，且第一车轮21的扭矩设置为t3，第二车轮22的扭矩设置为t4，即轮边扭矩t1=t3+t4。

进一步地，驱动轴10包括：连接变速箱输出端与第一车轮21的第一半轴11以及连接变速箱输出端与第二车轮22的第二半轴12；第一半轴11和第二半轴12上均设置有应变片30，应变片30粘贴在第一半轴11和第二半轴12的上，并通过应变片30的变化测量第一半轴11和第二半轴12上的扭矩，其中，第一半轴11的扭矩设置为t5，第二半轴12的扭矩设置为t6，且驱动轴10扭矩t2=t5+t6。

在分别获取轮边扭矩t1和驱动轴10扭矩t2后，根据车轮20的当前的转速n和轮边扭矩t1计算车轮20的能量w1，即w1=∫t1*n/9550dt；根据车轮20的当前的转速n和驱动轴10扭矩t2计算驱动轴10的可回收能量w2，即w1=w2=∫t2*n/9550dt；最后在得到车轮20的能量w1和驱动轴10的可回收能量w2后，根据公式：η=w2/w1，可以得到车轮20的制动能量回收效率η。

根据本发明的一个实施例，测量车辆能量回收效率的试验方法还包括：s10：计算车轮的制动能量损耗w3，w3=w1-w2。可以理解，车轮的能量包括制动能量的消耗和制动能量的回收，其中，制动能量的消耗是：车辆主动制动使车轮停止的能量，从而可以进一步分析制动能量的消耗在不同工况下的情况，以有助于使用者在回收车轮能量时进一步优化机械制动的分配比例。

下面描述根据本发明的用于测量车辆能量回收效率的装置。

根据本发明的用于测量车辆能量回收效率的装置包括测功机、车轮扭矩采集装置、驱动轴扭矩采集装置、制动踏板开度控制装置和数据采集装置；测功机与车辆的车轮相连且适于测量车轮的当前转速；车轮扭矩采集装置设置于车轮的轮毂轴承以适于采集轮边扭矩；驱动轴扭矩采集装置设置于驱动轴以适于采集驱动轴扭矩；制动踏板开度控制装置，制动踏板开度控制装置适于模拟制动踏板在不同状态下的控制信号以令车辆接收控制信号后改变车轮的制动介入情况；数据采集装置，数据采集装置分别与测功机、车轮扭矩采集装置、制动踏板开度控制装置和制动踏板开度控制装置电连接以适于采集当前转速、轮边扭矩、驱动轴扭矩以及制动踏板的状态。

具体地，测功机与车轮相连适于控制并测量车轮的当前转速，以使车轮的转速能够维持在当前转速，以便于测量当前转速下，制动踏板开度和制动踏板的踩踏速度对制动能量回收效率的影响，同时还可以通过改变当车轮的当前转速，以测量车轮在不同转速下对制动能量回收效率的影响。

车轮扭矩采集装置设置于车轮的轮毂轴承以适于采集轮边扭矩，其采集过程具体包括：确定车辆轮胎和六分力的规格型号，以制作六分力适配器，将六分力安装到六分力适配器上，再将六分力适配器安装到轮毂上。六分力适配器的定子通过信号线连接到信号车轮扭矩采集装置，以测得轮毂轴承处的扭矩。

驱动轴扭矩采集装置包括应变片和转矩遥测设备，具体采集过程包括：首先拆下试验车驱动轴，并将应变片粘贴在驱动轴上，应变片与转矩遥测设备连接，同时在转矩标定台架上标定驱动轴转矩，根据标定结果设置驱动轴扭矩采集装置的转矩测量参数。安装标定完成的驱动轴及转矩遥测设备，通过bnc信号线连接遥测设备的信号调理器到驱动轴扭矩采集装置，以测得驱动轴上的转矩。

制动踏板开度控制装置适于模拟制动踏板在不同开度下的控制信号，制动踏板开度的控制信号可分别设置为0%、5%、10%（递进5%或根据实际需求选择递进值）……100%，每个开度下的时间均不小于10s，以得到稳定的数据，避免试验的偶然性。

进一步地，数据采集装置分别与测功机、车轮扭矩采集装置、制动踏板开度控制装置和制动踏板开度控制装置电连接以适于采集当前转速、轮边扭矩、驱动轴扭矩以及制动踏板的状态，并根据采集的当前转速、轮边扭矩、驱动轴扭矩以及制动踏板的状态建立对应的关系，以得到整车制动能量回收效率在整个工作范围内的变化关系。

根据本发明的用于测量车辆能量回收效率的装置，该装置能够测量不同的车轮转速、不同的制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度对制动能量回收效率的影响，并通过对车轮的转速、制动踏板开度以及制动踏板的踩踏速度进行控制，从而得到车辆的全部工况下的制动能量回收效率，进而技术开发人员能够制定最大化能量回收转矩控制策略，降低能量的损耗，提升车辆性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。